针对基站和卫星通信的高线性度RF前端解决方案

在终端设备(如手机和PMP)越来越讲究轻薄小巧的今天，单芯片RF(射频)前端在终端应用市场上的前景越来越受到欢迎。可是，与数字电路不同，单芯片RF的高集成度常常是以牺牲性能为代价的，这也正是为什么无线终端产品可以采用单芯片RF前端，而像手机基站、卫星通信和点对点微波无线电设备这类对性能有很高要求的应用却不采用单芯片RF前端的背后原因。

ADI公司RF和联网元件部副总裁Peter Real表示：“我也可以像其他供应商那样把所有的RF IC集成在一个芯片上，但其性能可能就不会太好。我们的策略是在保证性能的前提下尽量提高集成度。这也正是为什么ADI既可提供高集成度的单芯片收发器解决方案、高性能射频功能模块、又有覆盖整个RF信号链的分立型RF IC的原因。”

目前，ADI公司覆盖整个RF 信号链路的射频IC产品包括：直接数字频率合成器(DDS)、锁相环合成器(PLL)、TruPwr功率检波器以及对数放大器、X-AMP可变增益放大器(VGA)、功率放大器(PA)、低噪声放大器(LNA)及其它射频放大器、混频器，以及直接变频调制器与解调器产品。Peter Real强调指出：“ADI是唯一能提供可覆盖整个RF信号链产品的公司。”

 

他说，ADI是全球PLL合成器和RF检波器的市场领导者，我们开发出的业界首创和具有突破性的RF产品有：Gilbert Cell混频器、TruPwr RMS功率检波器、集成式PLL/VCO、X-AMP、宽带混频器。

ADF4350是ADI最新推出的业界首款全集成的频率合成器，内置片上VCO(压控振荡器)与PLL(锁相环)，可以工作在极宽的连续频率范围内，从137.5MHz到4.4GHz。ADF4350频率合成器是业界具有最低相位噪声的宽带合成器，支持小数N分频和整数N分频，可与ADI公司新款双通道有源与无源混频器配合使用，以实现高线性度的射频前端，用于手机基站、卫星通信，以及点对点微波无线电设备。

 

Peter Real说：“ADF4350是业内唯一的同时支持所有2G和3G系统的集成式合成器，也是唯一实现小数N分频工作模式的元件。它易于使用、灵活的输出级可驱动有源和无源混频器(差分或单端)，无需缓冲放大器，这使得它可帮助客户节省成本、电路板面积和元件数量，从而使客户能开发出适用于多种应用的标准产品。”

ADF4350集成频率合成器为设计工程师提供了单芯片的低相位噪声解决方案，其它竞争方案则需要使用多达10个分立的VCO/PLL。ADI公司新款超宽带、全集成频率合成器中内置的VCO在2.1 GHz工作频率、1 MHz偏移处的相位噪声为–137 dBc/Hz，在137.5 MHz工作频率、1 MHz偏移处的相位噪声为-155 dBc/Hz，这相当于2.1 GHz频率下的综合均方根(RMS)相位误差为0.36°，137.5 MHz频率下的综合均方根相位误差为0.02°。ADF4350提供两个射频输出端口，使用户可对输出功率电平进行数字编程。

与竞争产品不同，ADF4350支持整数N分频与小数N分频工作模式，允许用户通过软件控制方法确定最佳杂散与相位噪声性能，从而实现最佳的性能，加速上市时间。

ADI公司还推出了可与ADF4350相配合的一系列高集成度混频器，如有源的ADL5802及无源的ADL5356、ADL5358与ADL5360，它们非常适合于组合起来实现各种通信应用，如WCDMA、TD-SCDMA、MC-GSM、LTE和WiMAX。这几款双通道分集混频器扩展了ADI公司的主产品与分集产品系列，与ADF4350配合使用时，可提供高集成度的双芯片分集下变频解决方案，用于手机基站、卫星通信，以及点对点微波无线电设备。

ADL5802宽带有源器件可提供高线性度和适当的增益，并采用业界最小尺寸的封装。ADL5802双通道有源混频器的IIP3(三阶输入交调截点)为27dBm，单边带噪声系数为11dB，转换功率增益为1.5 dB，采用4mm×4mm LFCSP封装。对于高线性度应用来说，ADL5802在5V电源供电情况下功耗不足1W。ADL5802集成高线性度双平衡有源混频器内核和本振(LO)缓冲放大器，可提供10 MHz ～ 6 GHz的宽动态范围频率转换。同时还具备偏置调整特性，可通过单一控制引脚实现输入线性度、单边带噪声系数，以及直流电流的最优化。

Peter Real强调指出：“ADL5802既是业内第一款双通道有源混频器，又是业内最大带宽的混频器。其可调节混频器偏置电路使得客户能获得平衡性能和功耗优化，而其高集成度设计则使得客户可以节省成本和空间，并提高性能。”

ADL5801与ADL5802相比，只有两个地方是不同的：第一，ADL5801是单通道的高IP3有源混频器；第二，ADL5801集成了一个检波器。

如果客户希望选择无源混频器，那么他们可以选择ADL5356、ADL5358和ADL5360双通道专用频带无源混频器。这些无源混频器集成了IF放大器及RF(射频)巴伦，IIP3为 26 dBm，单边带噪声系数低于10 dB，并具有业界领先的10 dBm阻断噪声系数(16.5dB)。内置IF放大器的无源混频器可提供8.5 dB ～ 9.5 dB的转换功率增益，采用小型6 mm×6 mm LFCSP封装。5 V(额定值)的ADL5356、ADL5358与ADL5360也可采用3.3 V电源供电，以适合功耗敏感的应用。与其它有源器件和同类无源器件相比，它们可提供更高的增益。

此外，ADF4350还可为ADI的ADL538X解调器与ADL537x调制器提供理想的本振源。当这些产品与ADI的AD837X宽动态范围可变增益放大器系列产品以及ADL552X低噪声RF放大器配合使用时，能提供理想的射频接收信号路径。

ADF4350已实现量产，它采用5mm×5mm的32引脚LFCSP封装，5000片订量报价为7.86美元/片。ADL5802、ADL5356、ADL5358与ADL5360也已进入批量生产阶段。ADL5802采用24引脚LFCSP封装，5000片订量报价为6.80美元/片。ADL5356、ADL5358与ADL5360混频器采用36引脚LFCSP封装，5000片订量报价为9.48美元/片。

最后值得一提的另外2款宽带RF产品是ADL5902 TruPwr RMS检波器和ADL5604 1W宽带驱动放大器。ADL5902的工作频率范围可从100MHz到9GHz，动态范围高达60dB，它是业界工作频率最高和精度最高的RMS至DC检波器，额定工作温度范围可从-40℃到+125℃。ADL5604是目前业界功耗最低的1W RF驱动器，静态电流仅为325mA，支持的工作频率范围可从400MHz到2.7GHz，ESD额定电压为±1kV。以锗硅工艺制作的该芯片采用4mm×4mm的16引脚LFCSP封装，支持的应用包括：蜂窝、ISM、有线和仪器仪表等。ADI现可提供ADL5902和ADL5604样片。